(57)【要約】【課題】  テーパブッシュ形ピン型保持器においてテーパブッシュの圧入力を一定に管理可能なころ軸受及びころ軸受の組立方法を提供する。【解決手段】  ころ軸受１０は、外輪１１と内輪１２との間に配置された複数のころ１３と、各ころを均等位置に保持するための保持器２０と、を備え、保持器は、ころの軸方向に設けられた貫通孔１４に挿通されるピン１５と、ころを各端部で支持する第１及び第２の環状部材１７，１６と、ピンのテーパ状端部１５ｂと第１の環状部材１７との間に圧入されるテーパブッシュ１８と、を有し、ピンはテーパ状端部の頭部に側面が軸方向の外側に広がるように傾斜した凸部２１を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数のころと、前記複数のころを均等位置に保持するための保持器と、を備えるころ軸受であって、
前記保持器は、前記ころの軸方向に設けられた貫通孔に挿通されるピンと、前記ころを各端部で支持する第１及び第２の環状部材と、前記ピンのテーパ状端部と前記第１の環状部材との間に圧入されるテーパブッシュと、を有し、
前記ピンは側面が前記軸方向の外側に広がるように傾斜した凸部を前記テーパ状端部の頭部に備えることを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
前記凸部は前記テーパブッシュの圧入のための圧入冶具に設けられた側面が傾斜した凹部に嵌合可能である請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記圧入後に前記第１の環状部材と前記テーパブッシュと前記凸部とを接合した溶接部を有する請求項１または２に記載のころ軸受。
【請求項４】
前記ピンは、前記テーパ状端部の反対側にテーパねじ端部を有し、前記テーパねじ端部で前記第２の環状部材と結合される請求項１，２または３に記載のころ軸受。
【請求項５】
テーパブッシュ形ピン型保持器構造のころ軸受を組み立てる方法であって、
外輪と内輪との間に配置したころの軸方向の貫通孔にピンを挿通し、
前記ピンのテーパ状端部と環状部材のピン孔との間にテーパブッシュを配置し、
前記テーパ状端部の頭部に設けられた凸部に対し圧入冶具に設けられた凹部を嵌合させ、
前記圧入冶具のねじ込み回転部を回転させることで、前記嵌合した凹部と凸部とを介して前記ピンに対し前記軸方向の外側に圧入力を加え、前記テーパブッシュを前記テーパ状端部と前記環状部材との間に圧入させることを特徴とするころ軸受の組立方法。
【請求項６】
前記圧入冶具の当接部を前記テーパブッシュの端面に当て、前記圧入のとき、前記当接部が前記テーパブッシュの端面と当接する請求項５に記載のころ軸受の組立方法。
【請求項７】
前記ねじ込み回転部の回転トルクを管理しながら前記圧入を行う請求項５または６に記載のころ軸受の組立方法。
【請求項８】
前記圧入前に前記ピンを前記テーパ状端部の反対側のテーパねじ端部で別の環状部材と結合させる請求項５，６または７に記載のころ軸受の組立方法。
【請求項９】
前記圧入後に前記環状部材と前記テーパブッシュと前記凸部とを溶接により接合する請求項５乃至８のいずれか１項に記載のころ軸受の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪と内輪との間に配置された複数のころを均等位置に保持するためのピン型保持器構造を有するころ軸受及びころ軸受の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に従来のピン型保持器の構造を有するころ軸受を示す。図５のころ軸受は、外輪１１と内輪１２との間の複数のころ１３を放射均等位置に保持するための保持器２０を有し、保持器２０は、各ころ１３の貫通孔１４に挿通するピン１５と、各ころ１３の両端面に沿ってピン１５の両端部を支持するように全体形状が環状の一対の環状部材１６，１７と、を備える（下記特許文献１参照）。
【０００３】
上述のようなピン型保持器の構造を有する大形軸受（円錐ころ軸受、円筒ころ軸受、球面ころ軸受など）は、鉄鋼用圧延機のロール支持や減速機、石炭やセメントの粉砕用ミルなど、衝撃荷重や急加減速運転を伴う使用条件で使われることが多いが、極く稀に保持器のピン固定部に予期せぬ大きな繰り返し衝撃荷重が負荷され、環状部材とピンとの溶接が剥がれるという問題が発生することがある。
【０００４】
この対策として図５の保持器２０はテーパブッシュ形ピン型に構成されており、図５のピン１５は、一端のテーパねじ部１５ａが環状部材１６にねじ込まれ、環状部材１７側で他端のテーパ状端部１５ｂにテーパブッシュ１８が圧入されるようになっている。
【０００５】
上述のテーパブッシュ形ピン型保持器では、ピン１５はころ１３の貫通孔１４に挿通され、一方の環状部材１６に対しテーパねじ部１５ａにより締込固定され、図６のように他方の環状部材１７に対しすり割付きのテーパブッシュ１８を環状部材１７のピン孔１７ａとピン１５のテーパ状端部１５ｂとに間に圧入することで固定され、ピン頭部１５ｃとブッシュの頭部外周端面１８ａと環状部材１７とが溶接部１９で結合固定される。
【０００６】
上述のようにテーパブッシュ形ピン型保持器は、溶接部１９に直接荷重が加わらないように、ピン１５のテーパ状端部１５ｂと環状部材１７との間にすり割付きのテーパブッシュ１８を圧入することで各々を高い密着度で固定したものであり、比較的大形のころ軸受に広く使用されている。
【特許文献１】特開２００１−１６５１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、各ピン１５毎に圧入されるテーパブッシュ１８と、ピン１５のテーパ状端部１５ｂや環状部材１７のピン孔１７ａとの密着度は、保持器の強度と密接な関係があり、密着度が低いと、ピン１５の曲げ応力が頭部の溶接部１９に直接負荷され、溶接部１９が疲労割れを起こす場合がある。テーパブッシュ１８の圧入作業は、従来、図６のように円環状の冶具９１をテーパブッシュ１８の頭部外周端面１８ａに当ててハンマー９２等で叩き入れることで行っており、ピン毎の圧入力を一定に管理するのが困難であり、このため、テーパブッシュ１８とピン１５や環状部材１７との密着度にばらつきが生じてしまっていた。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、テーパブッシュ形ピン型保持器においてテーパブッシュの圧入力を一定に管理可能なころ軸受及びころ軸受の組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明によるころ軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数のころと、前記複数のころを均等位置に保持するための保持器と、を備えるころ軸受であって、前記保持器は、前記ころの軸方向に設けられた貫通孔に挿通されるピンと、前記ころを各端部で支持する第１及び第２の環状部材と、前記ピンのテーパ状端部と前記第１の環状部材との間に圧入されるテーパブッシュと、を有し、前記ピンは側面が前記軸方向の外側に広がるように傾斜した凸部を前記テーパ状端部の頭部に備えることを特徴とする。
【００１０】
このころ軸受によれば、ピンのテーパ状端部と環状部材との間にテーパブッシュを圧入することで保持器をテーパブッシュ形のピン型に構成できるが、ピンのテーパ状端部の頭部に凸部を設け、凸部の側面がころの軸方向の外側に広がるように傾斜しているので、この傾斜した凸部を利用してテーパブッシュを圧入力が一定になるように管理しながら圧入することができ、テーパブッシュがテーパ状端部と環状部材との両方に対しより密着し、一定の高い密着度を確保できる。
【００１１】
上記ころ軸受において前記凸部は前記テーパブッシュの圧入のための圧入冶具に設けられた側面が傾斜した凹部に嵌合可能であることで、その嵌合させた圧入冶具の凹部とピンの凸部とを介してピンに対し軸方向の外側に圧入力を加え、テーパ状端部と環状部材との間にテーパブッシュを圧入力が一定になるように管理しながら圧入できる。
【００１２】
また、前記圧入後に前記第１の環状部材と前記テーパブッシュと前記凸部とを接合した溶接部を有することが好ましいが、上述のように高い密着度を確保できるので、ころ軸受の使用中に溶接部に応力が加わらず、このため保持器の寿命が長くなり、好ましい。
【００１３】
また、前記ピンは、前記テーパ状端部の反対側にテーパねじ端部を有し、前記テーパねじ端部で前記第２の環状部材と結合されることが好ましく、これにより、保持器が第２の環状部材側でも強固に結合できる。
【００１４】
本発明によるころ軸受の組立方法は、テーパブッシュ形ピン型保持器構造のころ軸受を組み立てる方法であって、外輪と内輪との間に配置したころの軸方向の貫通孔にピンを挿通し、前記ピンのテーパ状端部と環状部材のピン孔との間にテーパブッシュを配置し、前記テーパ状端部の頭部に設けられた凸部に対し圧入冶具に設けられた凹部を嵌合させ、前記圧入冶具のねじ込み回転部を回転させることで、前記嵌合した凹部と凸部とを介して前記ピンに対し前記軸方向の外側に圧入力を加え、前記テーパブッシュを前記テーパ状端部と前記環状部材との間に圧入させることを特徴とする。
【００１５】
このころ軸受の組立方法によれば、ピンのテーパ状端部と環状部材との間にテーパブッシュを圧入することでテーパブッシュ形のピン型保持器を構成できるが、ピンのテーパ状端部の頭部の凸部と圧入冶具の凹部とを嵌合させ、その嵌合させた凹部と凸部とを介してピンに対し軸方向の外側に圧入力を加え、テーパ状端部と環状部材との間にテーパブッシュを圧入力が一定になるように管理しながら圧入できる。これにより、テーパブッシュがテーパ状端部と環状部材との両方に対しより密着し、一定の高い密着度を確保できる。
【００１６】
上記ころ軸受の組立方法において前記圧入冶具の当接部を前記テーパブッシュの端面に当て、前記圧入のとき、前記当接部が前記テーパブッシュの端面と当接することが好ましい。これにより、当接部でテーパブッシュからの反力を受け、テーパブッシュの圧入を安定して行うことができる。
【００１７】
また、前記ねじ込み回転部の回転トルクを管理しながら前記圧入を行うことで、常に一定の力でテーパブッシュを圧入できるので、テーパブッシュの圧入力を一定に管理し易くなる。
【００１８】
また、前記圧入前に前記ピンを前記テーパ状端部の反対側のテーパねじ端部で別の環状部材と結合させることが好ましい。
【００１９】
また、前記圧入後に前記環状部材と前記テーパブッシュと前記凸部とを溶接により接合することが好ましい。なお、圧入後・溶接前に、ねじ込み回転部を緩めて圧入冶具を取り外す。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のころ軸受及びころ軸受の組立方法によれば、テーパブッシュ形ピン型保持器においてテーパブッシュの圧入力を一定に管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態によるころ軸受けの要部断面図である。図２は、図１の保持器２０を概略的に示す斜視図である（説明の便宜上、ピンの両端部をころの両端面から突き出して図示している）。なお、以下、図５と同一の構成の部材には同一の符号を付し、その説明を省略することもある。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態によるころ軸受１０は、外輪１１と、内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に配置された複数のころ１３と、複数のころ１３を均等位置に保持するための保持器２０と、を備える。保持器２０は、各ころ１３の中心に設けられた貫通孔１４に挿通するピン１５と、各ころ１３の各端面に沿うとともにピン１５の各端部を支持する一対の環状部材１６，１７と、を備える。
【００２３】
図１，図２のピン１５は、一端にテーパねじ部１５ａを有し、他端にテーパ状端部１５ｂを有し、テーパねじ部１５ａが環状部材１６のねじ孔１６ａにねじ込まれるとともに、テーパ状端部１５ｂと環状部材１７のピン孔１７ａとの間に割付きのテーパブッシュ１８が圧入されることで、テーパブッシュ１８がピン１５のテーパ状端部１５ｂと環状部材１７とに密着することができる。環状部材１７のピン孔１７ａの表面側周囲は環状に凹んで凹部１７ｂとなっている。
【００２４】
上述のように、保持器２０は、比較的大形のころ軸受用のテーパブッシュ形のピン型保持器に構成されている。
【００２５】
図１，図２のように、ピン１５のテーパ状端部１５ｂの先端の平坦な頭部１５ｃから凸部２１が突き出ており、凸部２１は円形の頭部１５ｃの直径方向に延びるように設けられている。凸部２１は側面がピン１５の軸方向外側に広がるように傾斜し、上広テーパ形状になっている。凸部２１を用いて圧入冶具３０（図３，図４）によりテーパブッシュ１８をピン１５のテーパ状端部１５ｂと環状部材１７のピン孔１７ａとの間に圧入することができる。
【００２６】
次に、図１，図２のころ軸受のテーパブッシュの圧入に用いる圧入冶具及びころ軸受の組み立て工程について図３，図４を参照して説明する。図３は、図１，図２のピン及びころ軸受の組み立てに用いる圧入冶具を概略的に示す分解斜視図である。図４は図３の圧入冶具を用いてテーパブッシュをピンと環状部材との間に圧入する様子を示す要部断面図である。
【００２７】
図３，図４に示すように、圧入冶具３０は、テーパブッシュ１８の頭部外周端面１８ａと当接する当接部３１と、ピン１５の凸部２１に凹部３２ｂで嵌合する嵌合部３２ａとねじ込みのためのねじ部３２ｃとを有する圧入部３２と、当接部３１の孔３１ａから突き出た圧入部３２のねじ部３２ｃにねじ込まれて回転させることで圧入部３２を軸方向外側に圧入力を加えるナット３３と、を備える。嵌合部３２ａは、ピン１５の頭部１５ｃに対向する面の最大直径がテーパブッシュ１８の頭部外周端面１８ａ側の開口直径よりも小さく構成されている。
【００２８】
図１〜図４のように、外輪１１と内輪１２との間に配置されたころ１３の貫通孔１４にピン１５を差し込み、ころ１３の一端面でテーパねじ部１５ａを環状部材１６のねじ孔１６ａにねじ込む。
【００２９】
一方、ころ１３の他端面でピン１５のテーパ状端部１５ｂが環状部材１７の孔１７ａ内に位置し、図２，図４のように、テーパ状端部１５ｂと孔１７ａとの間に割付きテーパブッシュ１８を配置する。そして、図３，図４のように、圧入冶具３０の圧入部３２の凹部３２ｂをテーパ状端部１５ｂの凸部２１に嵌合させる。なお、このとき、圧入冶具３０の凹部３２ｂをピン１５の凸部２１に嵌合させ、その後に、テーパブッシュ１８を配置するようにしてもよい。
【００３０】
次に、圧入冶具３０の当接部３１を孔３１ａに圧入部３２のねじ部３２ｃを通すようにして配置し、図４のように、当接部３１の外周下端面３１ｂをテーパブッシュ１８の頭部外周端面１８ａに当てる。そして、圧入部３２のねじ部３２ｃにナット３３をねじ込み回転させることで、当接部３１が外周下端面３１ｂでテーパブッシュ１８の頭部外周端面１８ａに当接してテーパブッシュ１８からの反力を受けながら圧入部３２が図４の上方に移動する。これにより、テーパブッシュ１８をピン１５のテーパ状端部１５ｂと環状部材１７のピン孔１７ａとの間に圧入する。
【００３１】
上述のナット３３のねじ込み回転による圧入をトルクレンチ等で回転トルクを管理しながら行うことで、常に一定の力でテーパブッシュを圧入できるので、テーパブッシュの圧入力を一定に管理し易い。
【００３２】
次に、圧入冶具３０のナット３３を緩めて取り去り、当接部３１及び圧入部３２を取り除いてから、環状部材１７の孔１７ａの周囲と、テーパブッシュ１８の頭部外周端面１８ａと凸部２１と溶接により溶接部１９を形成し接合する。このとき、凸部２１はその頭部が広幅形状で広くなっているので、溶接し易くなる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態のころ軸受及びその組み立て方法によれば、ピン１５の頭部端面の凸部２１の側面をテーパ形状とすることで、簡易な構成で専用の圧入冶具３０を用いて均一な力でテーパブッシュ１８を環状部材１７とピン１５との間に圧入できる。このように、テーパブッシュ形ピン型の保持器２０を組み立てる際に、従来のようなハンマー等による打ち込み作業が不要であり、テーパブッシュ１８の圧入力を一定に管理でき、テーパブッシュ１８の圧入工程の安定した品質管理が可能となる。
【００３４】
また、テーパブッシュ１８をピン１５のテーパ状端部１５ｂ及び環状部材１７のピン孔１７ａの両方に対し充分に密着させることができ、一定の高い密着度を確保できるので、ころ軸受１０の使用中に溶接部１９に無理な力が加わらず保持器２０の強度を向上させることができる。
【００３５】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、ピン１５の凸部２１の側面形状は、図１〜図４では、平面状に傾斜しているが、本発明はこれに限定されず、圧入冶具３０の凹部３２ｂと嵌合可能で圧入力を加えることのできる形状であれば、特に限定されず、例えば、曲面状になっていてもよい。
【００３６】
また、本発明によるテーパブッシュ形ピン型の保持器２０の構造は、例えば、円すいころ軸受にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態によるころ軸受けの要部断面図である。
【図２】図１の保持器２０を概略的に示す斜視図である。
【図３】図１，図２のピン及びころ軸受の組み立てに用いる圧入冶具を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】図３の圧入冶具を用いてテーパブッシュをピンと環状部材との間に圧入する様子を示す要部断面図である。
【図５】従来のころ軸受けの要部断面図である。
【図６】従来の圧入冶具を用いて図５の従来のころ軸受のテーパブッシュをピンと環状部材との間に圧入する様子を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ ころ軸受
１１ 外輪
１２ 内輪
１３ ころ
１４ 貫通孔
１５ ピン
１５ａ テーパねじ部
１５ｂ テーパ状端部
１５ｃ ピン頭部
１６ 環状部材（第２の環状部材）
１７ 環状部材（第１の環状部材）
１７ａ ピン孔
１７ｂ 凹部
１８ テーパブッシュ
１８ａ 頭部外周端面
１９ 溶接部
２０ 保持器
２１ 凸部
３０ 圧入冶具
３１ 当接部
３２ 圧入部
３２ｂ 凹部
３２ｃ ねじ部
３３ ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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